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同忻矿特厚煤层小煤柱沿空掘巷分段支护设计研究
摘要：本文以山西省同忻矿为研究对象，针对特厚煤层小煤柱沿空掘巷的支护问题进行设计研究。通过现场实测和数值模拟分析，提出了合理可行的分段支护方案，对煤矿生产具有一定的指导意义。
关键词：特厚煤层；小煤柱；沿空掘巷；分段支护；设计研究
1.引言
同忻矿地处山西省东南部，是一座大型井下煤矿，煤层特厚，采煤难度大。在煤矿生产中，小煤柱是指宽度小于等于5米，厚度小于等于5米的煤柱，这些煤柱位于掘巷的两侧，负责固定掘进巷道的一侧的煤层。当前，同忻矿采用沿空掘巷的方式进行开采，但小煤柱支护问题一直没有得到有效解决。本文旨在针对此问题进行设计研究，提出合理可行的分段支护方案，以提高煤矿生产效率和安全性。
2.现场实测分析
在同忻矿进行了现场实测分析，采用的技术包括激光测距仪、地质雷达等。通过实测数据的分析，发现采煤过程中小煤柱的强度存在不同程度的下降，煤柱变形导致支护体变形严重，尤其是与采煤工作面接触的煤柱变形最为明显。另外，小煤柱处于沿空掘巷工作面的附近，受到高强度区域的影响较大，煤柱受力状况复杂，需要充分考虑支护效果。
3.数值模拟分析
为进一步了解小煤柱沿空掘巷的受力情况，本文采用数值模拟的方法进行分析。使用FLAC3D软件建立小煤柱沿空掘巷的三维模型，并设置不同支护方案，分析各方案的稳定性和安全系数。模拟结果表明，采用分段支护方案可以有效地解决支护体变形问题，保证掘进巷道的稳定性和安全性。
4.分段支护方案设计
基于现场实测分析和数值模拟分析，本文提出了分段支护方案。具体措施如下：
（1）根据现场实测数据，将工作面与小煤柱沿水平方向分段，并选取相应区域进行支护。
（2）对于每段区域，采用上部锚杆+下部支架的支护方式，调整锚杆间距和支架类型，保证各个局部的稳定性和整体的连续性。
（3）针对煤柱局部变形问题，在可行范围内设置加固设施，提高煤柱强度，防止支护体塌陷。
5.结论
本文以同忻矿特厚煤层小煤柱沿空掘巷分段支护设计为研究对象，通过现场实测和数值模拟分析，提出了合理可行的分段支护方案。该方案能够有效地解决小煤柱支护问题，保证了掘进巷道的稳定性和安全性。对于类似的煤矿生产过程中的小煤柱沿空掘巷的支护问题提供了一定的参考价值。